Question

20．在“測定滑輪組的機械效率”實驗中：
（1）在拉動彈簧測力計時，應注意使彈簧測力計做勻速直線運動．
（2）圖中用（a）套滑輪組用F=15N拉力將G=30N的重物提升40cm，則拉力所做的有用功為12J，此時機械效率為66.7%．
（3）若提同一個重物，改用（b）套滑輪組，則機械效率將變小（填“變大”“變小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）為了準確測量拉力，需豎直向上勻速拉動測力計；
（2）知道物體重和物體升高的高度，利用W=Gh求有用功；
根據物體上升高度與承擔物重的繩子段數，計算測力計上升高度；
利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$求此時滑輪組的機械效率；
（3）分析兩滑輪組的不同，然后應用效率公式分析答題．

解答 解：
（1）為了準確測量拉力大小，應注意使彈簧測力計做勻速直線運動；
（2）當提升G=30N的重物時，有用功為：W_有=Gh=30N×0.4m=12J；
由圖知，滑輪組由5段繩子承擔物重，
此時滑輪組的機械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$=$\frac{30N}{3×15N}$×100%=66.7%；
（3）若改用兩個動滑輪兩個定滑輪來提升原來的重物，由圖b所示可知，由于增加了一個動滑輪，所做額外功增加，有用功占總功的比重減小，滑輪組機械效率減�。�
故答案為：（1）勻速直線；（2）12J；66.7%；（3）變小．

點評 本題是測量滑輪組機械效率的實驗，考查了實驗中應注意的問題，機械效率的計算，影響機械效率的因素等，難度適中．